戈壁地区路基施工用水有效利用率分析

白文学

摘要：本文针对戈壁地区干旱少雨、日蒸发量大、水资源匮乏的情况下，以京新高速公路临河至白疙瘩段LBAMSG-2标K342+500-K342+600段路基施工为例，通过常规洒水施工方法与取土场闷料施工方法进行现场对比试验，论证取土场闷料的施工方法对施工用水有效利用效率的提升效果。

关键词：戈壁地区；施工用水；有效利用率；减少成本

一、工程实例简述

京新高速公路临河至白疙瘩段位于内蒙古西部巴彦淖尔市和阿拉善盟境内，该项目是国家高速公路网中第六条放射线（北京至乌鲁木齐）的一部分，是北京连接内蒙古西北部、甘肃北部和新疆最为便捷的公路通道。项目起点位于京藏高速公路临河互通立交西2.5公里处，与已建的京藏高速公路相接，经陕坝、青山、敖伦布拉格、乌力吉、苏宏图、雅干、额济纳旗、路井，止于白疙瘩（蒙甘界），线路全长930.558km。

中铁六局呼和铁建京新高速公路项目部起止里程为京新高速公路LBAMSG-2标K335+550—K363+500段。线路全长27.95km，主要工程量有：路基借土填方221万立方、挖方12.7万立方；大桥2座、中桥2座、行车天桥1座、小桥12座、通道14座、涵洞66座；服务区一处，建筑面积6696m2。

二、施工方法

理论用水量计算：土方量×（最优含水率－天然含水率）×最大干密度=施工用水量；使用K343+000取土场填料需要施工用水：600m3×（6.7%－2.0%）×2.2g/cm3=75.24t；

（一）常规洒水施工方法

选取ZK343+500-ZK343+600段采用常规路基填筑施工方法进行施工。路基宽度24m，松铺厚度30m，作业长度100m，填土数量600m3。

1、施工方法

按照理论计算所得施工用水数量，在K343+000取土场选择一处20m×20m范围的取土面。清理完表土后，挖取天然含水率状态下的填料，用自卸车及时运送至施工现场进行填筑作业。

将原路基面洒水湿润后，在已规划好的白灰方格线内卸料并摊铺整平，同时安排洒水车洒水，待水分完全浸入填筑土层后，进行压实。压实过程采用22t光轮压路机静压1遍、振压4遍后，再静压一遍收面，完成本层路基施工。

2、过程监控

由于施工区段内路基填料天然含水率极低（平均为2.36%），取土场填料0.075mm以下粒径土样所占比例较大，土样渗水性较差，路基填筑施工过程中填料水分散失过快，为保证路基压实质量，确保填料水分满足最优含水率±2%的要求，在路基填筑进行到碾压工序时，该100m段落内洒水6车（每车25t），共洒水150t，较之理论计算量75.24t多用74.76t，实际施工用水数量是理论计算用量的1.99倍。

3、结果分析

根据现场压实度检测及土样做烘干试验，数据显示：此试验压实度分别为：94.1%、94.1%、94.1%，平均压实度为94.1，压实质量符合设计及规范要求；其含水率分别为：4.8%、4.9%、4.8%，平均含水率为4.8%满足规范要求最优含水率±2%的要求；施工用水数量150t，有效利用水量为4.8/6.7*75.24t=53.9t，有效利用率为53.9/150=36%，施工用水有效利用率极低。

（二）取土场闷料施工方法

选取YK343+500-YK343+600段路基用取土场闷料施工方法进行路基填筑。路基宽度24m，压实厚度0.25m，作业长度100m，填土数量600m3。

1、施工方法

在YK343+500-YK343+600段路基采用取土场闷料法进行路基施工。按照计算所得施工用水数量，在K343+000取土场选择一处20m×20m范围的取土面。清理完表土后，在一取土面处自中间向两边间隔5m，挖1.2m深、3m宽、15m长的闷料沟渠3道，并在下午18时按照计算用水量往每道沟渠中。在第二天上午8时取土并及时运送至两段路基并进行筑作业。

将原路基面洒水湿润后，在已规划好的白灰方格线内卸料并摊铺整平，同时安排22t光轮压路机及时压实、收面；静压1遍、振压4遍后，再静压一遍收面，完成本层路基施工。

2、过程监控

由于在取土场内闷料，加之当地干旱炎热，填料在装运及摊铺过程中部分水分蒸发散失；尤其在完成摊铺平整后，填筑面层3cm土层水分基本全部蒸发。故在填料完成摊铺作业后，需在填筑面层洒水一次，便于填筑面与内部整体板结密实，确保压实质量及外观量。取土场闷料时，按照土样最优含水量+2%进行灌水，灌水量为：600m3×（6.7%+2.0%－2.0%）×2.2g/cm3=88.44t；在路基填筑进行到碾压工序时，该100m段落内表面补水1车（每车25t），共洒水25t；本方法完成本段单层法施工共需施工用水88.44+25=113.44t，较之理论计算量75.24t多用43.2t，实际施工用水数量是理论计算用量的1.51倍。

3、结果分析

根据现场压实度检测及土样做烘干试验，数据显示：YK343+500-YK343+600段压实度分别为：95.0%、95.5%、95.9%，平均压实度为95.5，压实质量符合设计及规范要求；含水率分别为：6.0%、5.9%、5.9%，平均含水率为5.9%满足规范要求最优含水率±2%的要求；也满足了质量要求。施工用水数量：113.44t，有效利用水量为5.9/6.7*75.24t=66.26t，有效利用率为66.26/113.44=58%，施工用水有效利用率较低。

（三）方法效果对比

常规法施工：ZK343+500-ZK343+600段实际施工用水150t，有效利用数量为53.9t，有效利用率为36%；闷料法施工：YK343+500-YK343+600段实际施工用水113.44t，有效利用数量为66.26t，有效利用率为58%；根据上述数据得：取土场闷料比常规洒水施工用水节省150-113.44=36.6t，有效利用率提高：58%－36%=22%，方法有效可行。

三、成本分析

项目部共完成路基借土填方220.9万方。土方填筑平均含水率为6.4%，按照提高22%利用率计算，减少施工用水6.5万吨，节约施工成本253万元。

四、施工结果

通过现场试验，采用取土场闷料的施工方法，较之常规洒水施工法，施工用水有效利用率提高22%，同时也保证了施工质量与施工进度，得到了设计、监理及建设单位的认可。

参考文献

[1]《公路路基设计规范》JTGD30-2004；

[2]《公路路基路面现场测试规程》JTGE60-2008；